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販売終了 (後継機はASA-30/100/1000/2000です)
USBポータブルサーボアナライザ「ASA-10」
USBポータブルデータロガー「ALG-40」
1MS/sデジタルオシロスコープ付
セット価格 ¥95,000(税込)

Windows XPのみ
ロガー写真

 USBポータブルサーボアナライザ「ASA-10」は,英国USB Instruments社のハードウェアと計測用言語LabVIEWを用いた計測ソフトウェアで構成した弊社のオリジナル製品です(*1)。
Windows XPのみで動作しますので,OSの変更を予定されているお客様は,「他の製品」をごらんください。
 (*1)「ASA-10」付属のプログラムはexeファイルですので,計測の際にLabVIEWは不要です。

 計測範囲は2Hz~10kHzで,サーボ系の周波数特性だけでなく,周波数応答特性を計測する必要のある各種の分野でお使いいただけます。

 内容は,USBポータブルサーボアナライザとUSBポータブルデータロガー「ALG-40」のセット販売(*2)です。また,弊社のソフトウェアではありませんが,USB Instruments社の1MSample/secのデジタルオシロスコープ機能も付属しています。
 (*2:ハードウェアは1式です)

 DC機器を対象とした計測器ですが,オプションのUSB絶縁器(DC500V)を用いればAC機器の計測も可能です。

 オプションで現地計測デモ1日を含むセット(\99,000)もあります。現地計測デモ付のセットは近畿2府5県(大阪,京都,滋賀,兵庫,奈良,和歌山,三重)以外での販売の場合,交通費が追加されますのでお問合せください。

 詳しい内容はpdfファイルの「操作説明書」に示しますが,概略は以下のようになっています。

データ採取
 計測周波数範囲,周波数分解能,グラフ表示分解能などのFFT設定に応じてサーボアナライザ「ASA-10」から励起信号が出力されます。これを計測対象に加えて得られる,基準信号と応答信号を2本のプローブから取り込み,FFT変換を行って周波数特性とナイキストプロットをグラフ表示します。


励起信号は本サーボアナライザのFunction Generator部から出力される信号を用います。周波数分解能からきまる計測時間ごとに周波数ホップする正弦波と,ランダム波を用いることができます。励起信号の大きさやDCオフセットは計測中に変更できます。

指定された周波数範囲だけ計測すると,最低周波数から計測を繰り返し,周波数特性データを平均化できます。励起信号にランダム波を用いた場合には,計測結果のS/Nを高めるため,コヒーレンシー値を用いたフィルタをかけて表示できます。

開ループ特性測定を行った場合には,ナイキストプロットから閉ループ時のピーク利得Mpを求めることができます。

機能拡張オプションも用意しています。

サーボアナライザ画面の様子を下に示します。
クリックで拡大できます
アナライザ



実測例:このサーボアナライザの精度を測定するため,本アナライザの励起信号をCh-AとCh-Bに直接接続し,2Hzから10kHzまでの周波数特性を計測したものです。理想的には全周波数範囲にわたりGainは0dB,位相は0degになるはずです。
計測結果はきわめて良好な精度であることを示しています。

計測精度

実測例:このサーボアナライザで実測したモータの速度制御系の開ループ特性を下図に示します。この速度制御系は低域で位相遅れ補償により利得を高めていることがわかります。

モータ速度制御系開ループ特性

実測例3:このサーボアナライザで実測したN社のCD ROMドライブ装置のトラッキングサーボ系の開ループ周波数特性を下図に示します。典型的な光ディスクサーボ系の特性が得られており,ゼロクロス周波数が1.2kHz程度で,位相余有(*3)が50度ほどあることがわかります。
 低域は正確に測定されていませんが,光ディスクで低域特性を計測するのはもともと困難で,性能評価に必要なゼロクロス周波数付近は正確に計測されています。
(*3)位相余有が0度からの値になっているのは,光ディスク計測では閉ループ状態のままで開ループ特性を測定する特別な手法を用いるためです。

CDトラッキングサーボ開ループ特性



オプション(価格)
周波数特性グラフCSV保存(\12,000):周波数特性プロットデータをExcelのCSVデータ形式で保存できます。

開ループ特性変換(\6,000):計測された閉ループ周波数特性G/(1+GH)から開ループ周波数特性GHを計算し,グラフ表示します。フィードバック経路Hの利得が1でなくてもそれを計測データから推定し,GHの周波数特性を計算/表示します。

開ループ変換画面

閉ループ特性変換(\5,000):計測された開ループ周波数特性Goから閉ループ周波数特性K・Go/(1+Go)を計算し,グラフ表示します。ここで,Kは変換後のGain補償量です。

閉ループ変換画面

位相補償計算(\7,000):測定した周波数特性データに対して,安定性改善のための位相進み補償と,定常偏差を減らすための低域位相遅れ補償(*4)の計算を行い,補償後の周波数特性と位相補償伝達関数を表示します。
 入力するパラメータは4つだけです。位相進み補償は,位相余有を改善したい中心周波数と希望の位相進み量を入れます。位相遅れ補償は利得を増やしたい低域周波数領域の上限周波数と増やしたい利得量を入れます。
(*4)言葉とは異なり,位相の遅れを利用するのではなく,利得の増加を利用する補償です。

位相補償画面

s多項式補償(\7,000):測定した周波数特性データに対して,ラプラス演算子sの任意多項式であらわされる伝達関数で補償したばあいの,補償用伝達関数と補償後の周波数特性を表示します。
 また,s多項式としてsや1/sを設定すれば,測定結果の微分/積分も行うことができます。

多項式補償画面

Gain特性に対するLimit領域試験(\15,000):測定したGainデータが,各周波数ごとに上限(dB)と下限(dB)で指定されたLimit領域内にあるかを試験します。Limit領域はExcelのLimit領域定義ファイルで指定します。
 計測が始まると,上側のGainグラフに緑色で上限Limitがプロットされ,青色で下限Limitがプロットされます。 Gain計測値がすべてLimit領域内なら,「リミットOK」ランプが緑点灯し,領域外のデータがあると赤点灯します。

Limit領域試験画面

パソコンと計測器間のUSB絶縁器(\13,000):パソコンUSBと計測器USB間を絶縁(DC500V)分離し,交流機器の計測が行えます。
 供給電流は最大400mAで,ダブル給電USBケーブルで給電します。
 出力側は通常のUSBケーブルを使います。
 ASAシリーズ専用です。
USB絶縁器写真

オプションは標準品購入後でも追加することができます。
 試験装置などの用途でGO/NOGOを判定するオプションも作成できます。ソフトウェアオプションとしてではなく「別モデル名」の製品として販売も可能です。別途お見積しますのでお気軽にご連絡ください。



本サーボアナライザの仕様を以下に示します。

項目 仕様値 備考
 入力チャンネル数  2  2チャンネル同時サンプリング
 入力電圧範囲
 (電圧分解能)
 ±0.2V(97μV),±0.4V(195μV)
 ±1V(488μV),±2V(977μV)
 ±4V(1.95mV),±10V(4.88mV)
 ±20V(9.77mV)
 プローブを1:1で使用時
 ±2V(977μV),±4V(1.95mV)
 ±10V(4.88mV), ±20V(9.77mV)
 ±40V(19.5mV), ±100V(48.8mV)
 ±200V(97.7mV)
 プローブを10:1で使用時
 最大入力電圧  ±500V(AC350VRMS)  プローブを10:1で使用時
 入力分解能  12 bit  
 入力結合方式  DC/ACカップリング  AC (-3db@0.5Hz)
 アナログ帯域幅  250 kHz (-3dB)  
 サンプリングレート  10μsec/sample  
 波形バッファ  32 kB  
 精度  ±3% (±0.26dB)  DC
 計測周波数範囲  2~10kHz  
 励起出力波形  2種類  (1)周波数Hopping正弦波
 (2)Random波(低域/高域)
 出力分解能  10 bit  
 出力電圧範囲  ±3.5 V  
 オフセット調整  ±3.5 V  
 出力インピーダンス  200Ω  
 インターフェース  USB 1.1以上  USBより電源供給 (250mA)
 質量  160 g  プローブ,ケーブルを除く
 メーカー  USB Instruments社  英国

付属品
 60MHz 10:1/1:1切替プローブ×2,励起信号出力用プローブ×1,プログラムCD ROM×1,取扱説明書


上記以外のオプション機能追加もお引受けします。
計測後のデータ2次処理ソフトウェアのみも開発/販売します。
  お気軽にご連絡ください。お見積もりさせていただきます。

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